На любом четырехтактном двигателе полный цикл совершается за два оборота коленчатого вала – один раз поршень подходит к верхней мертвой точке в конце такта сжатия, второй раз – в конце такта выпуска. Это позволяет на впрысковых моторах использовать в качестве опорного сигнала только момент отсчета от датчика положения коленчатого вала. При этом работа впрыска и зажигания называется нефазированной. В момент конца выпуска происходит вторая (холостая) искра, а форсунка открывается дважды, часть топлива подается на открытый впускной клапан, часть – на закрытый.
Таким образом система впрыска упрощается, не теряя каких-либо реально ощутимых владельцем качеств. Вместо индивидуальных катушек зажигания можно использовать пару сдоенных, как сделано на восьмиклапанных двигателях ВАЗ. Если взять «Рено», то у них и на моторах с индивидуальными катушками зажигания оно не фазировано: катушки 1-4 и 2-3 цилиндров соединены по первичным обмоткам последовательно и срабатывают одновременно.
Но вот подача части топлива на закрытый впускной клапан в один «прекрасный» момент пошла вразрез с требованиями экологов: из-за плохой испаряемости бензина на холодном двигателе на прогреве приходилось увеличивать подачу топлива. Даже эти миллилитры уже не вписывались в более жесткие экологические нормы, поэтому пришлось изобретать способ фазирования работы впрыска, чтобы топливо в цилиндр подавалось в момент такта впуска. А на моторах с непосредственным впрыском он должен происходить строго в один такт.
Как работает ДПРВ?
Датчик положения распредвала (сокращенно – ДПРВ) подает один импульс за один оборот вала. Поскольку распредвал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал, то мы получаем точную метку, определяющую такт впуска на одном из цилиндров. При этом рассчитать момент впрыска для цилиндров ЭБУ впрыска может очень просто.
Предположим, что импульс от ДПРВ приходит после метки начала отсчета для первого цилиндра. Тогда при получении сигнала ЭБУ производит подачу топлива в первый цилиндр, через половину оборота коленвала – в третий, при следующем проходе метки начала отсчета – в четвертый, еще через пол-оборота – во второй. При этом импульс от ДПРВ является «справочным», так как все моменты впрыска все равно жестко привязаны к зубцам венца датчика положения коленчатого вала.
Ну а где находится датчик распредвала? На головке блока цилиндров или реже – на клапанной крышке, непосредственно у «своего» распредвала.
Реже датчик положения распредвала дает серию импульсов, определяющую начало нужного такта в конкретном цилиндре. На многих «Ниссанах» для первого цилиндра датчик подает один импульс, для второго – два, и так далее.
Но фазирование впрыска – это не единственное, за что отвечает датчик распредвала. Поскольку ЭБУ впрыска может легко рассчитать временную задержку между моментом начала отсчета по ДПКВ и моментом получения импульса с ДПРВ, то появляется и возможность определения реального положения распредвала относительно коленвала. Если на моторах без изменения фаз газораспределения это имеет чисто диагностическую ценность (проверка правильности установки фаз ГРМ), то на моторах с фазовращателями ДПРВ является важным элементом обратной связи, позволяющим контролировать работоспособность системы управления газораспределением.
Конструктивно ДПРВ может быть выполнен на основе индуктивного датчика или датчика Холла. Первый проще, поскольку это лишь обмотка вокруг магнитного сердечника. Второй менее надежен и менее точен, зато подает на ЭБУ впрыска не синусоиду, амплитуда которой пропорциональна частоте вращения (что затрудняет обработку сигнала), а легко обрабатываемый «готовый» прямоугольный сигнал. Там, где нет необходимости в точном определении положения распредвала, а важен сам факт определения нужного оборота, чаще всего используется датчик Холла.
Неисправности датчика положения распредвала
Основная неисправность датчика распредвала на основе эффекта Холла – это его физический отказ (самого чувствительного элемента или выходной схемы, формирующей прямоугольные импульсы). У индуктивных датчиков происходит налипание микрочастиц стружки, возникающей при износе элементов газораспределительного механизма, на магнитный сердечник, из-за чего форма импульсов «размазывается», и они могут неправильно обрабатываться в ЭБУ впрыска.
Основные ошибки датчика распределительного вала по стандарту OBD-II:
- P0340 — Неисправность в цепи датчика положения распредвала
- P0341 — Неправильный показатель / не отрегулирован датчик положения распредвала
- P0342 — Датчик положения распределительного вала: низкий уровень сигнала
- P0343 -Датчик положения распределительного вала: высокий уровень сигнала
- P0344 — Неисправность датчика положения распредвала
Ошибка с кодом P0340 трактуется как признак чисто электрической неисправности, но на самом деле является наиболее общей: она вызывается и окислением контактов в разъеме, и растяжением цепи ГРМ. На «цепных» моторах в большинстве случаев в этом не виноват датчик распредвала, признаки неисправности как раз указывают на «уход» меток. Доводилось встречать машины, где эта ошибка после сброса возникала буквально через несколько минут, мотор трясло на холостых, ЭБУ фиксировал множественные пропуски воспламенения, но зато на высоких оборотах машина буквально «рвала из-под себя», что однозначно указывало на «запаздывание» распределительного вала впускных клапанов и как следствие – увеличенную фазу перекрытия. Из-за этого наполнение цилиндров на низких оборотах было недостаточным для нормальной работы двигателя, зато на высоких наполнение за счет инерции выхлопных газов и увеличенного времени перекрытия, наоборот, всасывал в цилиндры даже больше воздуха, чем ему было «положено».
Столкнувшись с проблемой из подобного «общего» ряда, стоит полагаться не на ее обозначение по стандарту OBD-II, а на процедуры направленной диагностики для конкретного автомобиля, так как разные ЭБУ впрыска фиксирует такие ошибки по разным причинам.
Ошибка P0341 указывает на более серьезные проблемы в моменте получения сигнала с ДПРВ относительно ДПКВ и уже однозначно может быть идентифицирована как признак проблем, не связанных с датчиком распредвала и его проводкой. Проверяем положение меток, на «бесшпоночных» моторах – выставляем распредвалы и коленвал специальными приспособлениями.
Зная, в какой момент на конкретном двигателе должен приходить сигнал от ДПРВ относительно момента отсчета по ДПКВ, на двухканальном осциллографе отклонение фаз увидим и без разборки.
Коды P0342/P0343 – это признаки отказа самого датчика распределительного вала или замыкания в проводке, реже – симптомы неисправности самого ЭБУ впрыска. При этом «мозги» фиксируют при вращении двигателя постоянно низкий или постоянно высокий сигнал с датчика, который не меняется в зависимости от такта работы мотора. При этом двигатель переходит на нефазированную работу впрыска и зажигания, что для водителя зачастую даже не заметно: расход горючего не меняется, приемистость остается прежней.
Код P0344 – симптом неустойчивого сигнала с датчика. Проблемы возникают из-за налипшей металлической стружки, окислен или разболтан разъем, изломлен провод от датчика до ЭБУ. На осциллограмме при этом видно «мусор» на сигнале.
Как проверить датчик распредвала?
Без осциллографа под рукой (здесь хватает возможностей простейшего китайского «конструктора» DSO-138) проверка возможна только базовая.
Контролируется состояние контактов в разъеме – плотность подключения, отсутствие влаги и следов окисления. На работающем моторе можно использовать светодиодный пробник: на датчиках Холла он попеременно моргает красным и белым светодиодом с частотой, пропорциональной частоте вращения двигателя. Если сигнал в таком виде доходит до разъема ЭБУ, то можно с достаточной уверенностью утверждать, что датчик и его проводка исправны.
Вас также заинтересует:
Стоит проверить установку фаз газораспределения, если зафиксированы ошибки из числа P0340, P0341. Сам датчик нужно извлечь и очистить от налипшей стружки, если она есть.
На ряде двигателей датчики положения коленчатого вала и распредвала унифицированы – можно в качестве диагностической меры поменять их местами. Если ошибка остается по распредвалу, то однозначно можно утверждать, что сам датчик абсолютно исправен.
Видео: Замена датчика положения распредвала
Каждый автомобиль имеет свое «сердце» — мотор, а также и другие немаловажные «органы», без которых его работа просто невозможна. Одним из таких составляющих «организма» автомобиля является ДПРВ (датчик положения распредвала).
Роль под капотом
Датчик положения распределительного вала или, как его еще называют, датчик фаз – это элемент, играющий большую роль в системе управления работой двигателя внутреннего сгорания. Для правильной работы систем впрыска и зажигания топлива ЭБУ использует информацию, поступающую на блок управления двигателем с ДПРВ.
Корректная работа двигателя автомобиля невозможна без помогающих ему в этом устройств. Датчик положения распредвала – это один из основных устройств. Его главной задачей является обозначение положения распределительного вала. Иными словами, контроль фаз газораспределительного механизма.
От исправности работы контроллера зависят точность момента подачи топлива в соответствующий цилиндр и зажигания топливно-воздушной смеси.
ДПРВ – принцип работы
Эдвин Холл – американский физик, на эффекте которого и базируется принцип работы данного контроллера. Второе имя подобных устройств – датчики Холла.
Что же фиксирует сам датчик распредвала? Система контроля состоит из двух основных элементов: магнитное поле, расположенное в корпусе и репера, расположенного на валу распределителя зажигания. Момент изменения магнитного поля происходит, когда металлический зуб проходит вблизи датчика. Сигнал о замыкании магнитного поля передается «мозговому» центру управления ДВС, позволяя рассчитать идеальный момент впрыскивания и поджигания топливно-воздушной смеси.
В случае с дизельными ДВС, система призвана сообщать момент достижения поршнями ВМТ.
Диагностика
К признакам неисправности относятся следующие симптомы:
- увеличенный расход топлива;
- проблемы с запуском;
- нестабильная работа мотора.
Диагностику и определение того, что нужна замена датчика распредвала, можно осуществить своими руками. Лампа диагностики автомобиля – это первый и самый простой способ узнать, что с Вашим автомобилем что-то не так. В случае загорания иконки «Check engine» на приборной панели, необходимо произвести компьютерную диагностику. Считать коды ошибок можно в специальная инструкции по эксплуатации, которая прилагается к каждому автомобилю.
Датчик положения распределительного вала – как проверять?
Каждый водитель должен знать, как проверить датчик распредвала. В случае обнаружения проблем в работе двигателя, при проведении диагностики нужно проверить в первую очередь сам ДПРВ. Осуществить подобную диагностику лучше всего тестером (мультиметром). Проверка проходит поэтапно:
- для начала нужно убедиться в том, что в электрической цепи имеется напряжение. Сделать это можно следующим образом: при включенном зажигании проверяем напряжение на проводках, подходящих к разъему. В случае не обнаружения нужно обратить внимание в первую очередь на проводки, вся проблема может быть именно в них.
- проверяем заземление (наличие отрицательного заряда) с корпусом ДВС;
- далее подключаем провода вольтметра к сигнальному проводу разъема и корпусом для получения «-». При проворачивании стартером изменения в напряжении будут происходить с заметным изменением на вольтметре в пределах 0-5 В. В случае отсутствия изменений показаний, нужно заменить датчик распредвала.
Как поменять ДПРВ?
Очень часто владельцы автомобилей при выявлении поломки датчика распредвала сомневаются в своих возможностях и доверяют ТС работникам автосервиса. Но ведь замена датчика распредвала – миссия выполнимая, даже для новичков.
Накидные ключи и хорошая отвертка – это все необходимые инструменты для замены. Прежде чем начать процедуру замены, нужно убрать защитный кожух ГРМ. Помните, что при выполнении «операции» по замене ДПРВ нужно быть предельно аккуратным. Если какая-то деталь свалится внутрь «организма» автомобиля, дополнительной работы не избежать.
Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Продолжим теоретическую работу по тюнингу двигателя. Если более конкретно, то тюнингу распредвала. Вы уже сделали выбор спортивного распредвала. Уже поняли, что без разрезной шестерни, все усилия по оптимизации фаз газораспределения напрасны.
Что собой представляет датчик распредвала
Давайте не забудем о такой, вроде бы и неприметной, но очень важной детали, вернее системе, как датчик положения распределительного вала. И хотя по смыслу названия, он должен просто считывать какую-то информацию, но на самом деле, неисправный датчик распределительного вала не позволит вашей машине двигаться в штатном режиме.
Датчик положения распредвала основывается в своей работе на эффекте Холла. Поэтому в среде специалистов его ещё называют датчиком Холла.
И хотя, мы дилетанты, и просто автолюбители, нам не помешает знание о том, на что влияет датчик распредвала.
Датчик фазы распредвала предназначается для того, чтобы определять угловое положение механизма газораспределения, в соответствие с положением коленвала. Затем информация с датчика поступает в систему управления двигателя для управления впрыском топлива и зажиганием.
Принцип действия датчика распредвала
Функционально датчик распредвала плотно связан с датчиком вращения коленвала. В датчике распредвала установлен постоянный магнит, который создаёт магнитное поле. Изменение напряжения происходит в полупроводнике.
При замыкании репером магнитного зазора происходит изменение магнитного поля. Репер (это металлический зуб, штырь), который расположен на задающем диске, прикрепленном к распредвалу или на зубчатом колесе распредвала.
Блок управления двигателя, получая сигналы от датчика распредвала, считывает положение поршня 1-го цилиндра в ВМТ, затем система управления обеспечивает последовательный впрыск топлива и зажигание смеси, в соответствие с порядком работы цилиндров двигателя.
Принцип действия датчика, автоматически даёт ответы на вопросы о том, где находится датчик распредвала, и за что отвечает датчик распредвала.
Что произойдёт, если датчик распредвала выходит из строя? Включается контрольная лампа и блок управления переводит ГРМ из режима фазированного впрыска в резервный режим. Это значит, что топливо подаётся на все цилиндры одновременно. Соответственно, расход топлива увеличивается. Выход только в замене неисправного датчика распредвала.
Обычно проблемы с ДПРВ возникают либо из-за неисправности датчика (замыкание, износ и поломка зубьев диска), либо из-за высокой температуры (при систематическом перегреве двигателя), а также, если датчик сместился по причине поломки креплений. Неисправности датчика характеризуются симптомами, которые теоретически могут указывать и на другие неполадки в работе ДВС:
- повышенный расход топлива;
- блок ЭСУД работает в аварийном режиме;
- горит «Check Engine» на приборной панели.
Кроме того, многие автомобилисты сталкиваются с потерей мощности (машина попросту не может разогнаться), мотор может глохнуть, появляются хлопки в выхлопной трубе и т. д. На некоторых автомобилях с автоматической КПП могут начаться проблемы с трансмиссией (блокировка на одной из передач), проблема ненадолго уходит если заглушить и снова запустить двигатель. На некоторых авто неисправности датчика положения распредвала могут негативно отразиться на искрообразовании, в результате двигатель вовсе не удастся запустить.
Замена датчика распредвала
Начнем с того, что замену датчика вы в силах провести самостоятельно. Как часто? При неисправности – это обязательно. Диагностика датчиков распредвала производится осциллографом или при помощи специального диагностического оборудования. Поэтому, своими силами вам вряд ли удастся определить неисправность.
В некоторых стандартных случаях, система самодиагностики авто выдаёт коды ошибок. И тогда вам нужно действовать в соответствии с мануалом, относительно полученных кодов.
А вообще-то специалисты рекомендуют производить замену датчика распредвала на каждой 100 тыс.км. или через пять лет. Даже если он исправен и работает.
Почему такая рекомендация? Дело в том, что датчик распредвала работает в постоянном изменении температурного режима. А полупроводниковая «начинка» датчика не терпит нагрева.
Успехов вам при эксплуатации авто. Пусть знания о датчике распредвала понадобятся вам лишь в теории.